.RU

7. НИРС 7.1. Введение - 3. Описание принятой схемы газоснабжения 22


^ 7. НИРС 7.1. Введение
Системы теплоснабжения в нашей стране развивались длительное время централизовано, на основе строительства теплоэлектроцентралей, районных и квартальных котельных.

Централизованное теплоснабжение неприемлемо для отопления индивидуальных домов в сельской местности по ряду причин, в том числе из-за значительной удаленности потребителя от ТЭЦ.

В таких случаях применяют газовые водонагреватели.

Газовое топливо – наилучшее для водонагревателей контактного принципа действия. Отличительная особенность газовых контактных водонагревателей – предельно высокий КПД 90 – 95 % по высшей теплоте сгорания. Кроме того, по конструкции они проще водогрейных котлов, взрывобезопасны и на их изготовление требуется меньше металла.

Известны зарубежные и отечественные разработки, обеспечивающие более глубокое охлаждение продуктов сгорания, чем в поверхностях нагрева котлов, и позволяющие использовать теплоту конденсации водяных паров для нагрева воды. Процесс глубокого охлаждения газов осуществляется при их непосредственном контакте с нагреваемой водой, например в контактной насадке, обладающей весьма развитой поверхностью контактирования.

Одновременно при глубоком охлаждении продуктов сгорания проявляется еще один положительный эффект: уменьшается содержание водяных паров в уходящих газах, и выбросы становятся менее видимыми.

Можно согласиться, что возможности и преимущества водонагревателей еще до конца не выявлены, и предлагаются новые области их использования.

Одним из перспективных направлений является использование теплоты продуктов сгорания природного газа в камерах сгорания для отопления тепличных хозяйств. КС магистральных газопроводов является крупным источником вторичных тепловых энергоресурсов.

В настоящее время фактическая утилизация вторичных энергоресурсов ни КС обычно не превышает 10 %. Утилизированная теплота применяется в основном для собственных нужд станций. Имеется определенный опыт использования физической теплоты отходящих газов газотурбинных установок.
^ 7.2. Культивационные сооружения для круглогодичного выращивания овощей
К культивационным сооружениям, эксплуатирующимся в течении всего года относятся теплицы. Это сооружения, имеющие боковое ограждение и светопрозрачную кровлю; обслуживается людьми, находящимися внутри помещения.

Создание оптимальных климатических условий в сооружении позволяет получить в 10-20 раз урожай больше, чем в поле. Микроклимат теплицы – это совокупность физических параметров воздушной и корнеобитаемой среды теплицы. Тепловой режим – важнейший фактор микроклимата.

Для обеспечения оптимальной интенсивности фотосинтеза требуется суточная и сезонная динамика температуры воздуха. Днем температура должна быть выше, чем ночью, в солнечную погоду – выше, чем в пасмурную, в период плодоношения – выше, чем до плодоношения. Температуры почвы на глубине 0.3-0.4 м должна быть равномерна и соответствовать заданной. Требуемая температура воздуха теплицы должна быть обеспечена по всему рабочему объема сооружения. Высота рабочего объема по мере роста растений изменяется от 0.3 м от поверхности грунта до 2.5 м.

Температура воздуха для различных овощей в период их культивации различна и приведена в [15].

Теплицы имеют легкие наружные ограждения, выполненные из стекла толщиной 4-5 мм или пленки толщиной 0.1-0.2 мм.

Температурный режим теплицы определяется соотношением теплопотерь и теплопоступлений сооружений и зависит от принятого культоборота и наружных климатических условий.

К системам отопления теплиц предъявляются следующие требования:

  1. Технологические – обеспечение требуемых температур воздуха в рабочем объеме, листьев растений, корнеобитаемого слоя почвы, обеспечение снеготаяния на кровле и стока талой воды;

  2. Вспомогательные – предотвращение перегрева в весенне-летний период, сохранение требуемого светового режима и фотосинтеза растений;

  3. Требования к управляемости системой – подача в сооружение необходимого количества теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха, интенсивности солнечной радиации;

  4. Конструктивные – не мешать технологическому процессу, не занимать полезную площадь;

  5. Эксплутационно - экономические – надежность в эксплуатации, экономичность по расходу металла.

При устройстве систем водяного обогрева для экономичного обеспечения заданных температурных условий при любом режиме работы теплицы ее следует оборудовать независимыми системами:

  1. Шатрового – для обеспечения и поддержания температурного режима в верхней зоне;

  2. Цокольного – для локализации холодных потоков в пристенной зоне;

  3. Контурного – почвенного обогрева – для предотвращения промерзания почвы в при стенной зоне;

  4. Основного – почвенного обогрева – для создания требуемого температурного режима в корнеобитаемомо слое;

  5. Надпочвенного обогрева – для обеспечения равномерности температур в надпочвенной зоне.

В системах отопления шатрового, цокольного и надпочвенного обогрева температура теплоносителя 95 – 70 С; основного подпочвенного 45-30 С; контурного подпочвенного обогрева 130-70 С.

Нагревательные приборы всех систем – стальные гладкие трубы. Для основной подпочвенной системы – полиэтиленовые трубы
^ 7.3.Принцип действия и особенности процессов контактного водонагревателя
Принцип действия контактного водонагревателя заключается в следующем. Продукты сгорания газа под давлением выбрасываются из отверстий в горизонтальной трубе, погруженной примерно на 100 мм под уровень воды. После частичного охлаждения в барботажной зоне поступают в верхнюю зону, где завершается их охлаждение при контакте со струями воды. Нагретая вода из сборника насосом подается в вынесенный водо-водяной теплообменник, в котором она нагревает воду системы отопления, и после охлаждения в нем возвращается в водонагреватель через ороситель. Максимальная температура воды в сборнике составляет 85 С, а после водо-водяного теплообменника температура воды обычно составляет 35-40 С.

Вода в контактной камере может нагреваться до определенного предела ( температуры мокрого термометра ), после которого прекращается повышение ее температуры и происходит только испарение влаги.

Предельная температура нагрева воды в контактной камере зависит :

Жидкости, нагреваемые контактным способом должны быть: негорючими; химически инертными; нетоксичными; не оказывать вредного воздействия на конструкционный материал теплообменника; недефицитными; недорогими.

Одним из способов является применение вращающегося потока воды в трубах. В них за счет интенсификации процесса теплообмена мощность котла увеличивается в 3 раза. Конструкция котла значительно упрощается, так как он не имеет коллекторов, требующих сверления большого количества отверстий.

Исследования качества воды производились Санкт-Петербургским институтом гигиены труда и профзаболеваний и было установлено, что, физико-химический состав нагретой воды практически не меняется. Вода удовлетворяет санитарно-гигиеническим нуждам и может применяться для хозяйственно-бытовых нужд.

Контактные водонагреватели просты в обслуживании, обеспечивают полное сжигание газа при коэффициентах избытка воздуха, приближающихся к единице. Через 10 – 15 мин после включения горелок вода в них нагревается до 100 С и может быть использована для горячего водоснабжения и, отопления зданий и технологических целей.

Недостатком контактного нагрева является соприкосновение воды с продуктами сгорания природного газа. Но проведенные исследования показали, что вода удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям и может быть использована для хозяйственно бытовых нужд.
^ 7.4. Отличительные особенности контактных водонагревателей
Контактные водонагреватели по сравнению с существующими водогрейными котлами имеют ряд отличительных особенностей:

1.Используется скрытая теплота конденсации водяных паров, содержащаяся в продуктах сгорания. При работе контактных водонагревателей отходящие газы охлаждаются ниже точки росы. Такое глубокое охлаждение дает возможность использовать почти всю скрытую теплоту конденсации водяных паров, которая раньше считалась неизбежной потерей. В результате этого эксплутационный КПД контактных водонагревателей, установленных в системах горячего водоснабжения, достигает 95 – 96 %, считая по высшей теплоте сгорания топлива.

2. Контактные водонагреватели не подлежат регистрации в местных органах Гостехнадзора. Это объясняется тем, что внутри существующих контактов и контактно-поверхностных водонагревателей не создается избыточное давление, превышающее атмосферное, в силу чего вода в них не может нагреваться выше 100 С.

3. В контактных водогрейных аппаратах возможен нагрев жестких и даже артезианских вод без предварительного смягчения. В контактных и контактно-поверхностных водонагревателях наблюдается испарение воды в топках. Количество испарившейся воды по отношению ко всей ее массе составляет мене 0.5 %. Практика эксплуатации показывает, что безнакипной режим работы контактно-поверхностных аппаратов может осуществляться при температуре нагреваемой воды 97-99 С и карбонатной жесткости 2 – 2.5 мг-экв/л.

4. Контактно-поверхностные водонагреватели могут самоочищаться от накипи. Этот процесс имеет место, если радиационная поверхность топки, покрытая солями временной жидкости, будет непрерывно омываться водой, содержащей большое количество агрессивной углекислоты. При этом накипь, отложившаяся на поверхности топки, будет постепенно растворяться в воде. Способ самоочистки проверен на практике, прост и не требует никаких первоначальных затрат.

5. Газовые контактные аппараты взрывобезопасны в эксплуатации. При взрыве внутри топки и газоходов возникает давление 0.54 – 0.85 МПа. Сжигание газа в контактных водонагревателях происходит при высоком тепловом напряжении топочного объема, равном 4 – 10 ГДж/ (м 3 ч). Топка контактного водонагревателя является небольшой по объему и снабжена достаточным по площади взрывопредохранительным клапаном. Контактные камеры насадочного типа имеют минимальный объем и в них не может накапливаться взрывоопасная смесь. В верхней зоне контактной камеры установлен второй взрывопредохранительный клапан. Взрывная волна возникает в топке и распространяется мгновенно. Для устранения вредных последствий взрывной волны стенки топки контактного аппаратавыполняют с наибольшим запасом прочности.
^ 7.5. Использование теплоты уходящих газов газотурбинных установок
Использование теплоты продуктов сгорания природного газа на КС для отопления тепличных хозяйств – одно из перспективных направлений. КС магистральных газопроводов является крупным источником вторичных тепловых энергоресурсов. В настоящее время фактическая утилизация вторичных энергоресурсов на КС обычно не превышает 10 % и применяется в основном для собственных нужд станций. Имеется определенный опыт использования физической теплоты отходящих газов газотурбинных установок для теплоснабжения теплиц на базе КС. В этих установках в основном применены блочные теплицы, выполненные по разработкам ГипроНИИсельпрома.

Для решения этой проблемы предлагается схема комплексного использования теплоты продуктов сгорания с контактным экономайзером и с поверхностным конденсационным теплообменником.

В блочных теплицах необходимо использование нескольких отопительных систем с различным температурным теплоносителем. Теплоснабжение теплиц предусматривается от трубчатых теплоутилизаторов через тепловой узел, в котором теплоноситель вода с температурой от 130 до 150 С используется для всех систем отопления. Для кровельного, подлоткового, бокового и торцевого обогревов применяют воду с температурой 130 С. В системах надпочвенного и контурного обогревов используют обратную воду кровельного обогрева с температурой 70 С. Для системы подпочвенного обогрева теплиц принята вода с температурой 40 С, получаемая смешением холодной воды в тепловом узле. Таким образом, примерно половина тепловой мощности теплиц обеспечивается теплоносителями умеренной температуры от 40 до 70 С. Определенное количество теплоты в теплицах расходуется на подогрев поливочной воды, нагрев которой также производится в тепловом узле в теплообменниках за счет основного теплоносителя.

Для более полного использования теплоты продуктов сгорания природного газа на КС рекомендуется комплексная ступенчатая установка с глубоким охлаждением продуктов сгорания, при применении которой может быть достигнута максимальная эффективность использования газа. В предлагаемой схеме горячая вода для систем подпочвенного и надпочвенного обогрева может быть получена в контактном экономайзере, минуя промежуточный теплообменник. В КЭ используется теплота сгорания газотурбинной установки, а при достаточном охлаждении и скрытая теплота конденсации водяного пара. Воду для полива тепличных растений также целесообразно нагревать в КЭ. Температура нагрева воды соответствует требуемой в системах подпочвенного и надпочвенного обогрева, а для полива воду нужной температуры можно получить путем смешения ее с холодной водой. В процессе нагрева воды в КЭ, происходит насыщение ее углекислым газом, содержащимся в продуктах сгорания.

Без последующей очистки воды от углекислоты (декарбонизации) транспортировка ее по стальным трубопроводам нежелательна, так как последние будут подвергаться коррозии. Как правило, системы подпочвенного обогрева и полива растений выполняются из полиэтиленовых труб, и декарбонизация воды в этом случае не требуется. При поливе водой, насыщенной углекислым газом, появляется дополнительный источник подкормки растений, что способствует повышению урожайности тепличных культур. Исследованиями установлено, что растворенная в воде углекислота хорошо усваивается корневой системой. Принципиальная схема комплексного ступенчатого использования продуктов сгорания газотурбинной установки для нужд тепличного хозяйства показана на рис.4.

Природный газ сжимается в камере сгорания газотурбинной установки. Продукты сгорания, направленные в утилизационный трубчатый водонагреватель, где охлаждается до 180 С и нагревают воду до температуры 130-150 С. Нагретая вода используется в системах кровельного, подлоткового, бокового и торцевого обогрева теплиц. Продукты сгорания из водонагревателя поступают в контактный экономайзер, где осуществляют нагрев воды до 50 С, после чего их температура снижается до 40С и через выхлопную трубу удаляются в атмосферу. Вода из контактного экономайзера насосом подается в систему надпочвенного, а затем подпочвенного обогрева и через узел водоподготовки – на полив растений. Неиспользованная вода возвращается обратно.


Заключение
При разработке дипломной работы был взят за основу реально существующий объект – поселок Астраханской области.

Во время проектирования были использованы данные ВНИИГАЗ по количеству домовладений на территории поселка, ооо «Астраханьгазпром» по составу природного газа и его характеристик из Аксарайского месторождения – плотность, низшая теплота сгорания.

Были рассчитаны и подобраны: годовые расходы газа на хозяйственно-бытовые нужды, отопление, вентиляцию и централизованное горячее водоснабжение; произведен гидравлический расчет сети и определены диаметры газопровода и допустимые потери; подобрано и рассчитано оборудование головного ГРП при переходе с высокого давления на среднее.

В завершении проектирования был построен профиль участка газопровода.

При проектировании газопровода были использованы полиэтиленовые трубы и расчет производился на основании нормативных данных для полиэтиленовых газопроводов.

В разделе НИРС был предложен способ использования теплоты продуктов сгорания природного газа в камерах сгорания для отопления тепличных хозяйств. КС магистральных газопроводов является крупным источником вторичных тепловых энергоресурсов.


^ Список используемой литературы



  1. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение, М:Стройиздат, 1987

  2. СНиП 2.04.87 Тепловые сети, М:Стройиздат, 1987

  3. СНиП II.02-73 Строительная климатология и геофизика, М:Стройиздат, 1973

  4. Ионин А.А. Газоснабжение. М: Стройиздат, 1981 – 400с

  5. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л: «Недра» ,1990 –762 с.

  6. Справочник по пластмассовым трубам. под. ред. В.С. Кима. Л: Химия, 1985 – 248 с

  7. Кязимов К.Г., Гусев В.Е. Основы газового хозяйчтва. М:В.Школа, 2000 – 462 с.

  8. Кязимов К.Г. Эксплуатация и ремонт подземныхх газопроводов. М:Стройиздат, 1987 – 337 с.

  9. Яковлев Е.И. Газовые сети и газохранилища. М: «Недра», 1991 –400с.

  10. Алексеев М.И. Городские инженерные сети и коллекторы. Л:Стройиздат, 1990 – 384 с.

  11. Берсенев И.С., Бекетов П.Н., Вигдорчик Д.Я. Слесарь-газовик, Л:Недра, 1977 – 392 с

  12. Газовое оборудование, приборы и арматура: Справочное пособие. Л: Недра, 1985 – 527 с.

  13. Черемушкин П.А., Шальнов А.П. Технология и организация строительства. М: В.Школа, 1970 – 576 с.

  14. Федоров В.Б., Либман Б.И. Поверхностно- контактный газовый водонагреватель, Жилищно-коммунальное хозяйство, 1999 –2, 21-24с.

  15. Использование теплоты продуктов сгорания природного газа на КС, Газовая промышленность, 1998 – 3

  16. Внутренние санитарно-технические устройства. Отопление. Справочник проектировщика. М:Стройиздат, 1990

4sootnoshenie-soderzhaniya-standartov-i-primernih-programm-osobennosti-osvoeniya-federalnogo-obrazovatelnogo-standarta.html
4sostavlenie-byudzhetnih-tablic-proekta-patentnaya-programma-10-15-kontakti-10-prilozhenie-obrazec-spravochnika-kodov.html
4sovremennoe-ispolzovanie-territorii-situacionnij-plan-genplan-sbor-m-1-2000-shema-funkcionalnogo-zonirovaniya.html
4stepen-vnedreniya-metodiki-obucheniya-centr-prakticheskih-umenij-kak-novij-metodologicheskij-podhod-k-professionalnoj.html
4sushestvennie-uchetnie-ocenki-otchet-o-finansovom-polozhenii-2-otchet-o-pribilyah-i-ubitkah-3.html
4tehnicheskie-aspekti-uchetnoj-politiki-ezhekvartalnij-otchet-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-permavtodor-polnoe.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-sootvetstvuet-gosudarstvennomu-standartu-napravleniya-anglijskij-yazik.html
  • kanikulyi.bystrickaya.ru/zapchasti-podlezhashie-zamene-v-sootvetstvii-s-aktom-osmotra-ts-ld11.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/korporativnie-setevie-hranilisha-dannih.html
  • urok.bystrickaya.ru/prakticheskaya-rabota-2-metodicheskoe-obespechenie-disciplini-russkij-yazik-dlya-specialnosti-0312-prepodavanie.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/vospitateli-dou-matematicheskoe-razvitie-doshkolnikov-tehnologicheskij-aspekt-kafedra-doshkolnogo-obrazovaniya.html
  • spur.bystrickaya.ru/metallicheskie-konstrukcii-blagodarya-svoim-tehniko-ekonomicheskim-pokazatelyam-primenyayutsya-vo-vseh-otraslyah-narodnogo-hozyajstva.html
  • crib.bystrickaya.ru/iv-chetvert-tema-kolichestvo-chasov.html
  • spur.bystrickaya.ru/kotoraya-nuzhna-v-obyazatelnom-poryadke-organizaciya-nacional-socialisticheskoj-nemeckoj-rabochej-partii.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-sedmaya-dmitrij-sergeevich-savelev-elena-mihajlovna-kochergina-cena-bessmertiya-fantasticheskie-pritchi.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/programma-povisheniya-kvalifikacii-sledovatelej-sledstvennogo-komiteta-pri-prokurature-rossijskoj-federacii.html
  • holiday.bystrickaya.ru/nora-roberts-rebellion-1988.html
  • occupation.bystrickaya.ru/obrazovatelnaya-programma-municipalnogo-obsheobrazovatelnogo-uchrezhdeniya-srednyaya-obsheobrazovatelnaya-shkola-51.html
  • notebook.bystrickaya.ru/istochniki-finansirovaniya-deficita-sobranie-deputatov-emetkinskogo-selskogo-poseleniya-reshenie.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/nms-dlya-servernih-sistemnih-plat.html
  • literatura.bystrickaya.ru/richard-knaak-krovavoe-nasledie.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/veleyar-rppo-hozyaeva-lesa-na-voprosi-otvechaet.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3-tipologiya-genotip-sredovih-effektov-federalnaya-programma-knigoizdaniya-rossii-recenzenti-kand-psihol-nauk.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/osvald-shpengler-kulturologiya-kak-integrativnaya-nauka-o-kulture.html
  • report.bystrickaya.ru/istoriya-sovetskogo-ugolovnogo-prava-a-a-gercenzon-sh-s-gringauz-n-d-durmanov-m-m-isaev-b-s-utevskij-izdanie-1947-g-allpravo-ru-2003-stranica-10.html
  • school.bystrickaya.ru/kadrovoe-obespechenie-podgotovki-specialistov-otchet-o-samoobsledovanii-osnovnoj-obrazovatelnoj-programmi-po-specialnosti.html
  • lesson.bystrickaya.ru/nedostatki-proiznosheniya-zvukov-r-i-r-i-sposobi-ih-korrekcii.html
  • lesson.bystrickaya.ru/recepti-preparatov-primenyaemih-v-lor-klinike.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-8-vetu-noch-anzhelika-nikak-ne-mogla-usnut-trepetnie-videniya-volnuyushih-sobitij-gryadushego-dnya-videlis-ej.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/koncepciya-razvitiya-fizicheskoj-kulturi-i-sporta-v-rossijskoj-federacii-na-period-do-2005-goda.html
  • esse.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-disciplini-finansi-i-kredit-dlya-specialnosti-080502-ekonomika-i-upravlenie-na-predpriyatii-v-pishevoj-promishlennosti-programma-rassmotrena-na-zasedanii-kafedri-ekonomiki-i-menedzhmenta.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/ponyattya-krimnalstichno-vers-chast-4.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/metodi-ochistki-vodi.html
  • control.bystrickaya.ru/e-uajt-zharatushia-aparar-zhol-mazmni.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tehnicheskoe-zadanie-postavka-knizhnoj-produkcii-v-gou-13-nevskogo-rajona-sankt-peterburga-v-2008-godu-po-adresu-ul-dibenko-d-17-korp-3-nachalnaya-cena-gosudarstvennogo-kontrakta-stranica-2.html
  • testyi.bystrickaya.ru/4-pravovie-osnovi-deyatelnosti-politicheskih-partij-i-obshestvenno-politicheskih-dvizhenij.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prikaz-321-g-kursk-09-noyabrya-2009-g-stranica-3.html
  • esse.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-napravlenie-030600-istoriya.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-k-vipolneniyu-laboratornih-rabot-po-obshej-i-neorganicheskoj-himii-uchebno-metodicheskoe-posobie.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prigovo-r-imenem-respubliki-kazahstan-almalinskij-rajonnij-sud-g-almati-stranica-5.html
  • learn.bystrickaya.ru/garmonicheskoe-i-duhovnoe-razvitie-lichnosti-sredstvami-tradicionnoj-krestyanskoj-kulturi-v-svyazi-s-etim-celyu-nashego-proekta-yavlyaetsya-garmonicheskoe-i-duhovnoe-razvitie-lichnosti-sredstvami-tradicionnoj-krestyan.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.